Термический режим

Воды Белого моря значительно холоднее севернее расположенного Баренцева моря. Средняя годовая температура всего слоя воды по Кольскому меридиану до 75° с. ш. за период с 1900 по 1928 г. колебалась от 3.13 до 5.19° (Зубов, 1930). Средняя многолетняя температура 200-метрового слоя воды в Баренцевом море составляет 3.8°; в отличие от этого средняя годовая температура 200-метрового слоя воды в Бассейне Белого моря составляет всего лишь -0.03° (Тимонов, Кузьмин,. 1939). Одно простое сопоставление только что приведенных величин совершенно ясно показывает, что обитатели Белого моря в целом действительно имеют в своем распоряжении значительно меньшее количество тепла по сравнению с обитателями Баренцева моря. Однако такое сравнение дает не совсем правильное представление о настоящем положении, так как скрывает наличие в Белом море резкой вертикальной стратификации температуры и не менее резких сезонных колебаний ее.

Широко известно, что летнее прогревание и более или менее заметные сезонные колебания температуры и сопутствующих ей факторов в Белом море обычно захватывают слой не более 50 м; именно в этом сравнительно тонком слое собственно и создается вся основная масса промысловых богатств водоема. Начиная приблизительно с глубины 50-100 м и до самого дна в Бассейне и заливах Белого моря в течение круглого года господствуют мало изменяющиеся отрицательные температуры порядка - 1.4° (Григорьев, 1878; Книпович, 1906а; Дерюгин, 1923, 1928). Такое положение позволяет считать, что в данном случае правильнее всего сравнивать температуры поверхности воды. Так, у берегов Восточного Мурмана средняя годовая (многолетняя) температура поверхности воды составляет 4.2 с колебаниями в разные годы от 3.2 до 6.1°. В различных участках Белого моря средние годовые температуры поверхности воды заметно отличаются. Например, в северной части Горла (около острова Сосновец) средняя годовая (многолетняя) температура воды составляет 2.2 с колебаниями в разные годы от 0.8 до 3.2°. У южной границы Горла (около мыса Зимнегорского) средняя температура воды увеличивается до 3.5, а в разные годы она уже колеблется от 2.7 до 4.4°. В центральной части Онежского залива (около Жужмуйских островов) средняя годовая (многолетняя) температура поверхности составляет 3.2°. У восточной части Карельского берега средняя годовая (многолетняя) температура увеличивается до 3.8 с колебаниями в разные годы от 2.7 до 4.7°. Наиболее сильному прогреванию подвергаются воды южной части Онежского залива и западной части Кандалакшского залива. В западной части Кандалакшского залива средняя годовая (многолетняя) температура поднимается уже до 4.0° и в разные годы она колеблется от 3.2 до 5.1° (табл. 3).

Таким образом, совершенно очевидно, что несмотря на более южное положение, воды Белого моря, даже у поверхности, имеют значительно меньшую среднюю температуру, чем воды Баренцева моря и, в частности, прибрежные воды Восточного Мурмана.

Существенное различие между водами Баренцева и Белого морей обнаруживается и при сравнении амплитуд сезонных колебаний температур. Амплитуда средних месячных температур поверхности воды у берегов Восточного Мурмана составляет 10.0°, колеблясь в разные годы от 8.9 до 12.7. В северной части Горла Белого моря средняя многолетняя амплитуда средних месячных остается почти такой же, составляя 10.1°; в разные годы эта амплитуда здесь колеблется от 8.8 до 11.7°. В Бассейне и заливах Белого Моря амплитуды сезонных колебаний температуры резко увеличиваются, что хорошо видно из следующих данных.

Зимний берег, около южной границы Горла - средняя многолетняя амплитуда сезонных изменений средних месячных 11.0° с колебаниями в разные годы от 10.3 до 16.3°.

Центральная часть Онежского залива - соответственно 13.7° с колебаниями в разные годы от 11.6 до 14.7°.

Восточная часть Карельского берега - соответственно 15.1° с колебаниями в разные годы от 14.1 до 16.7°.

В западной части Кандалакшского залива - соответственно 14.8° с колебаниями в разные годы от 13.0 до 16.5°.

Еще больше различаются абсолютные амплитуды сезонных колебаний температуры поверхности воды (табл. 4). В прибрежных водах Восточного Мурмана абсолютные месячные амплитуды температуры поверхности воды в течение года изменяются в пределах от 3.6 до 7.7°. В Горле Белого моря эти амплитуды зимой падают до 0.8, а летом увеличиваются до 14.0°. В северной части Онежского залива летние амплитуды достигают 16.7, а в центральной части этого залива 17.7, сокращаясь зимой до 1.0°.

Заметим, что внезапные и резкие понижения температуры поверхности воды в Белом море были хорошо известны еще в прошлом столетии, и впервые на это явление указывал П. И. Клеоновский (1838). По его наблюдениям, в д. Сюзме (на Летнем берегу) в течение июля 1838 г. температура воды колебалась от 3.8 до 21.2° (от 3 до 17° по Реомюру). Подобные колебания температуры поверхности воды обусловлены конечно не изменениями температуры воздуха, а выходом на поверхность глубинных вод, что происходит под влиянием продолжительных сгонных ветров; на значение ветров в колебаниях летних температур поверхностного слоя воды в Белом море впервые было указано еще в прошлом столетии Н. Андреевым (1888).

Воды Горла и Онежского залива характеризуются полной или почти полной гомотермией в любое время года, что обусловлено быстрыми приливо-отливными течениями. Поэтому не будет натяжкой считать, что в этих районах сезонные и годовые колебания температуры поверхности воды в общих чертах соответствуют изменениям температуры в любом другом горизонте.

В отличие от Горла и Онежского залива воды Бассейна, Двинского и Кандалакшского заливов имеют резко выраженную вертикальную стратификацию. Если па поверхности температура воды летом может достигать, как уже сказано, 17.7°, то уже на глубине 50-100 м положительных температур никогда не бывает. Интенсивная вертикальная циркуляция здесь обычно не идет глубже 25 м. Амплитуда сезонных колебаний температуры на глубине 25 м составляет еще 11.90°, а уже на глубине 50 м - только 2.39° (табл. 5); в более глубоких слоях сезонные колебания если и имеют место, то амплитуда их не превышает 0.06-0.37°. В отличие от Белого моря в прибрежных водах Восточного Мурмана амплитуда сезонных колебаний температуры даже на глубине 200 м составляет 6.76°. Интересно, что до 10-метровой глубины амплитуды сезонных колебаний температуры в Белом море более высокие, чем в прибрежных водах Восточного Мурмана и всего Баренцева моря.

Весьма интересная, попытка построения теплового баланса Белого моря принадлежит В. В. Тимонову и П. П. Кузьмину (1939): в тепловом бюджете первое место здесь занимает солнечная радиация, дающая около двух третей общего количества получаемого морем тепла (табл. 6). Значительное количество тепла получает Белое море и в результате водообмена с Баренцевым морем; роль других источников тепла сравнительно небольшая. Так, например, за счет льдообразования воды Белого моря получают около 7% от общего количества тепла, а согревающее действие материкового стока дает всего лишь около 4%.

Среди процессов, обусловливающих расходную часть теплового баланса, на первом месте находится эффективное излучение, посредством которого море теряет половину всего получаемого им тепла, и на втором месте - потери тепла на конвекцию и испарение. Меньше всего тепла теряется в результате водообмена с Баренцевым морем и на таяние льда.

Рассмотрение частного годового баланса показывает, что радиационные процессы, являясь основными источниками тепла, одновременно с этим характеризуются и весьма большими потерями, в результате чего их суммарный годовой итог, хотя и остается положительным, занимает уже второе место, уступив первое место водообмену, который, таким образом, становится наиболее эффективным фактором теплового питания моря.

Совокупность всех процессов, протекающих на поверхности моря, имеется в своем итоге громадную потерю тепла, исчисляемую примерно 17000 кал/см² поверхности моря в год. В противоположность этому, все процессы, связанные с притоком и обменом вод моря, имеют положительный итог и компенсируют потери, полученные в результате процессов на поверхности. 72% потерь компенсируется за счет водообмена с Баренцевым морем и 15% за счет материкового стока; существенное значение имеет вынос льдов в Баренцево море, за счет чего сберегается 13% тепла.

Приведенные здесь расчеты теплового баланса Белого моря следует очевидно рассматривать лишь в качестве весьма приближенных величин, но решающее значение в этом балансе водообмена с Баренцевым морем едва ли может быть подвергнуто сомнению. Значение водообмена еще более возрастет, если учесть, что сбережение тепла в процессе льдообразования так же является по существу его результатом (вынос льдов в Баренцево море течениями и господствующими ветрами): в таком случае количество тепла, получаемого при водообмене, окажется почти в два раза больше радиационного баланса. Все это свидетельствует о том, что характер теплового баланса Белого моря, а следовательно, и зависящих от него физико-химических и биологических процессов, в основной своей части определяется количеством и степенью нагретости поступающих в него баренцевоморских вод. Это, в свою очередь, означает, что характер годовых колебаний температурного режима и сопутствующих ему факторов в Белом море - определяется не столько процессами, протекающими в самом водоеме, сколько температурным режимом Баренцева моря и (в какой-то мере), всей Северной Атлантики.